人教版九年级物理上册-第十四章测试题 5页

第十四章测试题 (时间：90 分钟满分：100 分) 一、选择题(本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分) 1．发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有(B) A．较低的沸点 B．较大的热值 C．较大的比热容 D．较小的密度 2．(2019·绥化)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是 (B) 3．如图所示是四冲程汽油机某时刻工作状态的示意图。在活塞向下运动的过程中，汽 缸内气体的(A) A．内能减少 B．温度升高 C．密度增大 D．分子热运动加快 4．《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰 老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳 系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的(C) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 5．(2019·泸州)西昌卫星发射中心用“长征三号”运载火箭，于 2019 年 4 月 20 日将第 四十四颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是(C) A．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容大 B．火箭升空过程中，燃料燃烧将机械能转化为化学能 C．北斗导航卫星加速升空过程中，其动能和重力势能均增大 D．北斗导航卫星加速升空过程中，其惯性增大 6．关于柴油机与汽油机的区别，下面叙述错误的是(B) A．构造上，柴油机汽缸顶部有一个喷油嘴而没有火花塞 B．工作过程中，柴油机与汽油机只有一个冲程不同 C．柴油机的效率比汽油机高 D．柴油机比汽油机经济，但是比较笨重 7．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是(D) A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得更加彻底 B．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损耗 C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦，经常保养 D．尽量增加热机的工作时间 8．在进行如图所示的实验或有关装置工作时，能量转化情况相同的是(C) A．丙和丁 B．乙和丁 C．甲和乙 D．甲和丙 9．如图所示是某科技馆的一台“永动机”，由 5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有 形状记忆合金制成的叶片，进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后形状记忆合 金迅速复原。关于该“永动机”的说法正确的是(D) A.科技发展制造出了永动机 B．转动会使水温升得更高 C．“永动机”依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量 D．水的内能转化为转轮的机械能 10．(2019·南京)关于温度、热量和内能，下列说法正确的是(B) A．温度相同的物体内能一定相等 B．汽油机做功冲程中燃气的内能减小 C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 D．电能可以使灯泡发光，同时产生内能，这些内能又可以自动地转化为电能 二、填空题(本题共 10 小题，每空 1 分，共 26 分) 11．如图甲所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内的 水蒸气推出，水蒸气的__内__能转化为塞子的__机械__能，根据这个原理，人们制造出了热 机；如图乙所示是汽油机的__压缩__冲程。 第 11 题图 第 12 题图 12．小华在做如图所示的滚摆实验中，发现滚摆每次上升的高度逐渐减小。在这个过程 中，机械能__不守恒__，总的能量__守恒__。(均选填“守恒”或“不守恒”) 13．(2019·辽阳)如图是汽油机两个冲程的示意图，其中__乙__图中的冲程为汽车提供了 动力。汽油机在吸气冲程吸入汽缸的是__汽油和空气__(选填“空气”或“汽油和空气”)。 汽车发动机用水来冷却，是利用了水的__比热容__大的特点。 第 13 题图 第 14 题图 14．(2019·广东)某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为__压缩 __冲程工作示意图，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为__内能 __。 15．一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为 6.6×106J，这些能量需要完全燃烧 0.55kg 的干木柴才能得到。则干木柴的热值为__1.2×107__J/kg，如果用掉一半后，干木柴 的热值为__1.2×107__J/kg。 16．柴油机吸气冲程中吸入的物质是__空气__，实现由内能向机械能转化的是__做功__ 冲程。某柴油机燃烧了 8kg 柴油，这些柴油完全燃烧要放出__3.44×108__J 的热量。(柴油的 热值 q＝4.3×107J/kg) 17．一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为 3600r/min，该汽油机 1s 对外做功__30__次； 若其效率为 40%，消耗 5kg 的汽油对外做的有用功是__9.2×107__J。(q 汽油＝4.6×107J/kg) 18．(2019·德州)在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，烧杯中加入 200g 的水， 测得初始温度为 45℃。如图所示，用酒精灯加热一段时间后温度计的示数为__95__℃，则 水吸收的热量为__4.2×104__J，这些热量相当于完全燃烧__1.4__g 酒精放出的热量。[水的 比热容 c 水＝4.2×103J/( kg·℃)，酒精热值 q＝3.0×107J/kg)] 19．(2019·眉山)家庭中使用电热壶烧开水，能量的转化是__电能转化为内能__；若 4.2×105J 的热量被水全部吸收，在 1 个标准大气压下，能将 2kg、20℃的水加热到__70__℃。 [c 水＝4.2×103J/( kg·℃)] 20．小华家在偏远的农村，还没用上天然气，使用的是瓶装液化气。如果每瓶中装入 20kg 液化气，液化气的热值取 4.2×107J/kg，则每瓶液化气完全燃烧放出的热量是 __8.4×108__J，若放出的热量有 50%被利用，在 1 标准大气压下可把__1.25×103__kg 的水 从 20℃加热至沸腾。一次烧水过程中，水烧开后，她看到锅盖向上跳动，其原因是水蒸气 的__内__能转化为锅盖的__机械__能。[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)] 三、实验探究题(本题共 3 小题，第 21 小题 6 分，第 22 小题 6 分，第 23 小题 6 分，共 18 分) 21．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量都是 10g，烧杯内的液体初 温相同，当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾)，立即读取相应温度计的读数，分别为 T 甲、T 乙和 T 丙，且有 T 甲>T 乙>T 丙。 (1)组装上图装置时应__自下而上__(选填“自上而下”或“自下而上”)。 (2)在实验中，三个烧杯中 a、b 液体的__质量__(选填“质量”或“体积”)必须相同。 (3)比较不同物质的比热容，应选择__甲、丙__两图进行实验，实验液体 a 的比热容 ca 与实验液体 b 的比热容 cb 相比，有 ca__<__cb(选填“>”“＝”或“<”)。 (4)比较不同物质的热值，应选择__甲、乙__两图进行实验，实验燃料 1 的热值 q1 与实 验燃料 2 的热值 q2 相比，有 q1__>__q2(选填“>”“＝”或“<”)。 22．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比 热容已知，于是自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他组装了如图所 示的装置进行实验，记录结果见下表。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (1)为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤 油和菜籽油的__质量__相同、__水的质量__相同。 (2)分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是__煤油__。 (3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充 的实验仪器是：__天平__。利用此实验方法计算出的热值将比真实值__偏小__(选填“偏大” 或“偏小”)，说说你的理由__燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中， 又或被烧杯等实验装置吸收，使 Q 放大于 Q 吸__。 23．小王学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小，实 验装置如图甲、乙所示。 (1)为保证实验结论的可靠，在实验中应控制的因素有：__酒精和碎纸片的质量__、__ 两杯水的质量__等。 (2)实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是__1.2×106__J/kg。 燃料 加热前水 温/℃ 燃料燃尽时 水温/℃ 燃料的热 值/(J/kg) 酒精 15 35 2.4×106 碎纸片 15 25 ？ (3)小方同学用同样的装置进行实验，在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾 了，你能否比较出两种燃料的热值？__不能__(选填“能”或“不能”)，理由：__水沸腾后 吸热温度保持不变，因此无法比较燃料放出热量的多少__，为避免这种情况的出现，你可以 对他提出什么改进建议？__增加水的质量或减少燃料的质量__。 四、综合应用题(本题共 2 小题，第 24 小题 13 分，第 25 小题 13 分，共 26 分) 24．某家庭用的燃气热水器，将 20kg 的水从 10℃加热到 60℃，完全燃烧了 0.21m3 的 煤气。已知水的比热容为 4.2×103J/(kg·℃)，煤气的热值为 4×107J/m3。试求： (1)煤气完全燃烧放出的热量是多少？ (2)水吸收的热量是多少？ (3)该热水器烧水的效率是多少？ 解：(1)煤气完全燃烧放出的热量 Q 放＝Vq＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J (2)水吸收的热量 Q 吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃－10℃)＝4.2×106J (3)该热水器烧水的效率η＝Q 吸 Q 放 ×100%＝4.2×106J 8.4×106J ×100%＝50% 25．小明注意到自家的汽车 2019 年共行驶了三万公里、消耗汽油 3.5t，他查得自家轿 车的最大输出功率为 90kW，已知汽油的热值为 4.6×107J/kg。 (1)在汽油机压缩冲程结束时，火花塞产生电火花使燃料猛烈燃烧，此时将__化学__能 转化为__内__能。 (2)小明家的汽车一年消耗的汽油完全燃烧，放出的热量是多少？ (3)小明家的汽车输出的平均功率按 50kW、平均速度为 60km/h 来计算，试求他家车所 用发动机的效率是多少？(保留三位有效数字) 解：(1)内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；在汽油机压缩 冲程结束时，火花塞产生电火花使燃料猛烈燃烧，将燃料的化学能转化为内能 (2)3.5t 汽油完全燃烧要放出的热量 Q 放＝mq＝3.5×103kg×4.6×107J/kg＝1.61×1011J (3)由 v＝s t 得，汽车一年行驶的总时间 t＝s v ＝3×104km 60km/h ＝500h，汽车行驶时做的总功 W ＝Pt ＝50kW×500h＝2.5×104kW · h ＝9×1010J ，则发 动机的 效率 η＝ W Q 放 ×100% ＝ 9×1010J 16.1×1010J ×100%≈55.9%